1樓：匿名使用者
近年來，越來越多的個人、消費者、公司和**機關都認為現有的基於智慧卡、身份證號碼和密碼的身份識別系統很繁瑣而且並不十分可靠。生物識別技術為此提供了一個安全可靠的解決方案。生物識別技術根據人體自身的生理特徵來識別個人的身份，這種技術是目前最為方便與安全的識別系統，它不需要你記住象身份證號碼和密碼，也不需隨身攜帶像智慧卡之類的東西。
生物識別技術包括虹膜識別技術、視網膜識別技術、面部識別技術、聲音識別技術、指紋識別技術[2]。其中指紋識別技術是目前最為成熟的、應用也最為廣泛的生物識別技術。每個人的包括指紋在內的**紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，也就是說，這些指紋特徵是唯一的，並且終生不變。
依靠這種唯一性和穩定性，我們就可以把一個人同他的指紋對應起來，通過比較他的指紋和預先儲存的指紋進行比較，就可以驗證他的真實身份。
指紋識別系統是通過指紋採集、分析和對比指紋特徵來實現快速準確的身份認證。指紋識別系統框圖如圖1所示。
指紋採集器採集到指紋影象後，才能被計算機進行識別、處理。指紋影象的質量會直接影響到識別的精度以及指紋識別系統的處理速度，因此指紋採集技術是指紋識別系統的關鍵技術之一。本文著重分析比較不同的指紋採集技術及其效能。
1 指紋採集技術
指紋的表面積相對較小，日常生活中手指常常會受到磨損，所以獲得優質的指紋細節影象是一項十分複雜的工作。當今所使用的主要指紋採集技術有光學指紋採集技術，半導體指紋採集技術和超聲波指紋採集技術。
1．1 光學指紋影象採集技術
光學指紋採集技術是最古老也是目前應用最廣泛的指紋採集技術，光學指紋採集裝置始於2023年，其原理是光的全反射(ftir)。光線照到壓有指紋的玻璃表面，反射光線由ccd去獲得，反射光的量依賴於壓在玻璃表面指紋的脊和谷的深度以及**與玻璃間的油脂和水分。光線經玻璃照射到谷的地方後在玻璃與空氣的介面發生全反射，光線被反射到ccd，而射向脊的光線不發生全反射，而是被脊與玻璃的接觸面吸收或者漫反射到別的地方，這樣就在ccd上形成了指紋的影象。
光學採集裝置有著許多優勢：它經歷了長時間實際應用的考驗，能承受一定程度溫度變化，穩定性很好，成本相對較低，並能提供解析度為500dpi的影象。
光學採集裝置也有不足之處，主要表現在影象尺寸和潛在指印兩個方面。臺板必須足夠大才能獲得質量較好的影象。潛在指印是手指在臺板上按完後留下的，這種潛在指印降低了指紋影象的質量。
嚴重的潛在指印會導致兩個指印的重疊。另外臺板上的塗層(膜)和ccd陣列隨著時間的推移會有損耗，精確度會降低。
隨著光學裝置技術的革新，光學指紋採集裝置的體積也不斷減小。現在感測器可以裝在6x3x6英寸的盒子裡，在不久的將來更小的裝置是3x1x1英寸。這些進展得益於多種光學技術的發展。
例如：可以利用纖維光束來獲取指紋影象。纖維光束垂直照射到指紋的表面，他照亮指紋並探測反射光。
另一個方案是把含有一微型三稜鏡矩陣的表面安裝在彈性的平面上，當手指壓在此表面上時，由於指紋脊和谷的壓力不同而改變了微型三稜鏡的表面，這些變化通過三稜鏡光的反射而反映出來。
美國digi****ersona[4]公司推出的u．are．u系列光學指紋採集器是目前應用比較廣泛的光學指紋採集器，主要用於使用者登入計算機windows系統時確認身份，它整合了精密光學系統、led光源和cmos攝像頭協同工作，具有三維活體特點，能夠接受各個方向輸入的指紋，即使旋轉180度亦可接受，是目前市場上最安全的光學指紋識別系統之一。u．are．u光學指紋採集器按照人體工學設計，帶有usb介面，是使用者桌面上緊鄰鍵盤的新型智慧化外設。
1．2 半導體指紋採集技術
半導體感測器是2023年在市場上才出現的，這些含有微型晶體的平面通過多種技術來繪製指紋影象。
(1)矽電容指紋影象感測器
這是最常見的半導體指紋感測器，它通過電子度量來捕捉指紋。在半導體金屬陣列上能結合大約100，000個電容感測器，其外面是絕緣的表面。感測器陣列的每一點是一個金屬電極，充當電容器的一極，按在感測面上的手指頭的對應點則作為另一極，感測面形成兩極之間的介電層。
由於指紋的脊和谷相對於另一極之間的距離不同(紋路深淺的存在)，導致矽表面電容陣列的各個電容值不同，測量並記錄各點的電容值，就可以獲得具有灰度級的指紋影象。
(2)半導體壓感式感測器
其表面的頂層是具有彈性的壓感介質材料，它們依照指紋的外表地形(凹凸)轉化為相應的電子訊號，並進一步產生具有灰度級的指紋影象。
(3)半導體溫度感應感測器
它通過感應壓在裝置上的脊和遠離裝置的谷溫度的不同就可以獲得指紋影象。
半導體指紋感測器採用了自動控制技術(agc技術)，能夠自動調節指紋影象畫素行以及指紋區域性範圍的敏感程度，在不同的環境下結合反饋的資訊便可產生高質量的影象。例如，一個不清晰(對比度差)的影象，如干燥的指紋，都能夠被感覺到，從而可以增強其靈敏度，在捕捉的瞬間產生清晰的影象(對比度好)；由於提供了區域性調整的能力，影象不清晰(對比度差)的區域也能夠被檢測到(如：手指壓得較輕的地方)，並在捕捉的瞬間為這些畫素提高靈敏度。
半導體指紋採集裝置可以獲得相當精確的指紋影象，解析度可高達600dpi，並且指紋採集時不需要象光學採集裝置那樣，要求有較大面積的採集頭。由於半導體晶片的體積小巧，功耗很低，可以整合到許多現有裝置中，這是光學採集裝置所無法比擬的，現在許多指紋識別系統研發工作都採用半導體採集裝置來進行。早期半導體感測器最主要的弱點在於：
容易受到靜電的影響，使得感測器有時會取不到影象，甚至會被損壞，手指的汗液中的鹽分或者其他的汙物，以及手指磨損都會使半導體感測器的取像很困難。另外，它們並不象玻璃一樣耐磨損，從而影響使用壽命。隨著各種工藝技術的不斷髮展，晶片的防靜電效能和耐用度得到了很大的改善。
從lucent公司中分離出來的veridi***[5]公司，從2023年開始就一直致力於半導體指紋採集技術的研發，迄今已研製出fpsll0、fps200等系列cmos指紋感測器產品，並被一些商品化的指紋識別系統所採用。其核心技術是基於高可靠性矽感測器晶片設計。
fps200是veridi***公司在吸收了已廣泛應用的fpsll0系列感測器優點的基礎上，推出的新一代指紋感測器。fps200[6]表面運用vefidi***公司專利技術而製成，堅固耐用，可防止各種物質對晶片的劃傷、腐蝕、磨損等，fps200能承受超過8kv的靜電放電(esd)，因此fps200可應用在苛刻的環境下。該產品融合了指紋中不同的脊、谷及其他紋理資訊，通過高可靠性矽感測器晶片的影象搜尋功能，無論手指是乾燥、潮溼、粗糙都可以從同一手指採集的多幅指紋影象中選擇一幅最佳影象儲存在記憶體中，指紋解析度可達500dpi，大大降低了感測器晶片識別過程中誤接受與誤拒絕情況的發生。
fps200是第一個內建三種通訊介面的指紋裝置：usb口、微處理器單元介面(mcu)、序列外設介面(sn)，這使得fps200可以與各種型別的裝置連線，甚至不需要外部介面裝置的支援。外形封裝尺寸(24mmx24mmxl．4mm)，只有普通郵票大小。
由於它的高效能、低功耗、低**、小尺寸，可以很方便地整合到各種intemet裝置，如：行動式電腦、個人數字助理(pda)、移動**等。
1．3 超聲波指紋影象採集技術
ultra-scan公司首開超聲波指紋影象採集裝置產品先河。超聲波指紋影象採集技術被認為是指紋採集技術中最好的一種，但在指紋識別系統中還不多見，成本很高，而且還處於實驗室階段。超聲波指紋取像的原理是：
當超聲波掃描指紋的表面，緊接著接收裝置獲取的其反射訊號，由於指紋的脊和谷的聲阻抗的不同，導致反射回接受器的超聲波的能量不同，測量超聲波能量大小，進而獲得指紋灰度影象。積累在**上的髒物和油脂對超聲波取像影響不大。所以這樣獲取的影象是實際指紋紋路凹凸的真實反映。
總之，這幾種指紋採集技術都具有它們各自的優勢，也有各自的缺點。超聲波指紋影象採集技術由於其成本過高，還沒有應用到指紋識別系統中。通常半導體感測器的指紋採集區域小於1平方英寸，光學掃描的指紋採集區域等於或大於1平方英寸，可以根據實際需要來選擇採用哪種技術的指紋採集裝置。
表1給出三種主要技術的比較。
表11光學掃描技術 2半導體感測技術 3超聲波掃描技術
成像能力 1幹手指差，汗多的和稍脹的手指成像模糊。易受**上的髒物和油脂的影響。2幹手指好，潮溫、粗糙手指亦可成像。
易受**上的髒物和油脂的影響。 3非常好
成像區域 大 小 中
解析度 低於500dpi 可高達600dpi 可高達1000dpi
裝置體積 大 小 中
耐用性 非常耐用 較耐用 一般
功耗 較大 小 較大
成本 較高 低 很高
2樓：匿名使用者
我們手掌及其手指、腳、腳趾內側表面的**凸凹不平產生的紋路會形成各種各樣的圖案。這些紋路的存在增加了**表面的摩擦力，使得我們能夠用手來抓起重物。人們也注意到，包括指紋在內的這些**的紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，也就是說，是唯一的。
依靠這種唯一性，我們就可以把一個人同他的指紋對應起來，通過比較他的指紋和預先儲存的指紋進行比較，就可以驗證他的真實身份。這種依靠人體的身體特徵來進行身份驗證的技術稱為生物識別技術，指紋識別是生物識別技術的一種。
五、 指紋識別系統應用於智慧手機設計
5.1 設計原因
由於智慧手機中往往儲存了個人的一些商務重要資料，或者隱私資料。為防止不法之徒盜用手機、資料，甚至利用手機冒充機主發給他人錯誤資訊，致使機主或相關人員利益遭到破壞，有必要在智慧手機上設定某種確認身份的機制，而加入指紋識別系統正是迎合了這種需求。
5.2 設計概述
該設計目前只是一個設想，並未付諸實驗。故暫且僅僅考慮如何在一個現有的智慧手機嵌入式系統上新增一個指紋識別的模組。假設採用的晶片為renesas m30626fhpfp，該模組安裝在手機內，通過比對資料庫中的指紋確認機主的身份，並給作業系統傳送身份確認訊號。
作業系統允許該使用者在許可權範圍內使用該手機功能。並且在指紋遭到破壞的情況下，設計又允許使用密碼開鎖，重新錄入指紋。
5.3 硬體設計
《附加了指紋識別模組》
指紋驗證模組是通過採集使用者指紋來驗證使用者的身份，並判斷使用者的許可權。該模組分為指紋採集單元和指紋處理單元兩部分。其中指紋採集使用的是光學採集儀，處理部分使用高效能的嵌入式處理器（renesas m30626fhpfp）。
當採集到資料後利用高效能處理器可以馬上得出指紋資料的各種特徵，然後立即給出比對，系統統是立即做出相應反應。
聯想揚天系列筆記本如何開啟指紋識別系統
以聯想揚天v4400指紋識別設定為例 2.確認驅動安裝正常，通過裝置管理器能看到 生物識別裝置 中有相應裝置.3.執行lenovo fingerprint manager程式，輸入當前windows登入密碼，如果沒有設定密碼會提示設定密碼，當前操作應以管理員身份執行.4.進入指紋設定程式後，單擊你要...
蘋果手機為什麼指紋識別不了，蘋果手機指紋識別不了是怎麼回事
開啟手機中的 設定 選項，然後找到 touch id 與密碼 點選進入，刪除所有的指紋，然後點選 新增指紋 新增新的指紋，就可以正常使用了。回答您好，您諮詢的問題我已經看到了，正在整理答案，打字需要一些時間。請稍等一會兒哦 提問在 回答蘋果手機指紋失靈一般是三種情況導致，一個是由於裝置的home鍵及...
華為手機怎樣錄入指紋，華為手機指紋識別在哪裡設定
以華為p50 pro手機為例 1.進入設定 生物識別和密碼 指紋，按照螢幕提示設定或輸入解鎖密碼。2.點選新建指紋開始錄入指紋。3.將手指放在屏內指紋感應區上，按壓感應區直至振動後抬起手指。使用同一手指的不同區塊重複此操作，直到錄入完成。4.錄入完成後，點選確定。螢幕鎖定後，拿起手機螢幕上會出現屏內...